ІММОБІЛІЗАЦІЯ ДОКСОРУБІЦИНУ НА ОЛІГОЕЛЕКТРОЛІТНОМУ ПОЛІМЕРНОМУ НОСІЇ ВЕП-ГМА-ПЕГ ПІДВИЩУЄ ШВИДКІСТЬ НАДХОДЖЕННЯ ЦЬОГО ПРОТИПУХЛИННОГО ПРЕПАРАТУ В РАКОВІ КЛІТИНИ ТА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЙОГО ЦИТОТОКСИЧНОЇ ДІЇ

Yu. V. Senkiv, A. R. Ryabtseva, P. Heffeter, N. M. Boiko, E. A. Shlyakhtina, N. E. Mitina, W. Berger, O. S. Zaichenko, R. S. Stoika


DOI: http://dx.doi.org/10.30970/sbi.0602.225

Анотація


Застосування спеціальних носіїв для доставки лікарських препаратів у клітини-мішені може допомогти подолати цілу низку проблем, що виникають при лікуванні тяжких захворювань, у першу чергу ракових. Це – негативні наслідки неспецифічного впливу ліків на здорові клітини організму, низька чутливість ракових клітин до деяких протипухлинних препаратів, використаних у нетоксичній для організму дозі, резистентність клітин злоякісних пухлин до хіміотерапевтичних чинників і резистентність патогенних мікроорганізмів до антибіотиків. У даній роботі було досліджено ефективність застосування нової нанорозмірної системи доставки ліків у клітини пухлин, як чутливих, так і резистентних до дії протипухлинних препаратів, зокрема доксорубіцину. Для цього використовували модифікований поліетиленгліколем полімерний носій ВЕП-ГМА, синтезований на кафедрі органічної хімії Національного університету „Львівська Політехніка”. Показано, що доксорубіцин, іммобілізований на такому носії, значно сильніше, ніж вільний доксорубіцин, пригнічує проліферацію клітин лінії А549 карциноми легені людини, лінії HCT116 колоректальної карциноми людини, лінії MCF-7 та її резистентної до доксорубіцину сублінії MCF-7/ADR карциноми молочної залози людини. Необхідно підкреслити, що застосування полімерного носія ВЕП-ГМА-ПЕГ дало змогу знизити діючу дозу доксорубіцину щонайменше у 10 разів зі збереженням антинеопластичного ефекту цього препарату, що передбачає суттєве зменшення негативних побічних ефектів такої хіміотерапії. Встановлено пришвидшене поглинання пухлинними клітинами доксорубіцину у складі транспортного комплексу з носієм, порівняно з поглинанням його вільної форми. Показано, що макропіноцитоз чи ендоцитоз не задіяні у поглинанні клітинами таких комплексів доксорубіцину з полімерним носієм. Проводяться роботи з подальшого вдосконалення створеного нанорозмірного полімерного носія шляхом його додаткової функціоналізації з метою підвищення адресності його дії на пухлинні клітини in vitro та in vivo.


Ключові слова


нанорозмірні полімерні носії ліків, доксорубіцин, клітини пухлин людини, резистентність клітин до ліків

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Bharali D.J., Khalil M., Gurbuz M. et al. Nanoparticles and cancer therapy: A concise review with emphasis on dendrimers. Int J Nanomedicine, 2009; 4: 1-7.
https://doi.org/10.2147/IJN.S4241
PMid:19421366 PMCid:PMC2720735

2. Caruthers S.D., Wickline S.A., Lanza G.M. Nanotechnological applications in medicine. Curr. Opin. Biotechnol, 2007; 18: 26-30.
https://doi.org/10.1016/j.copbio.2007.01.006
PMid:17254762

3. Cerquaglia C., Diaco M., Nucera G. et al. Pharmacological and Clinical Basis of Treatment of Familial Mediterranean Fever (FMF) with Colchicine or Analogues: An Update. Current drug targets: inflammation and allergy, 2005; 4(1): 117-124.
https://doi.org/10.2174/1568010053622984

4. Clavinas H., Crajcsi P., Cserepes J., Sarcadi B. The role of ABC transporters in drug resistans, metabolism and toxicity. Current drug delivery, 2004; 1: 27-42.
https://doi.org/10.2174/1567201043480036

5. Dutta R.C. Drug carriers in pharmaceutical design: promises and progress. Curr. Pharm. Des, 2007; 13: 7, 761-769.
https://doi.org/10.2174/138161207780249119
PMid:17346190

6. Enari M., Sakahira H., Yokoyama H. et al. Caspase-activated DNase that degrades DNA. Nature, 1998; 391: 43-46.
https://doi.org/10.1038/34112
PMid:9422506

7. Euliss L.E., DuPont J.A., Gratton S., DeSimone J. Imparting size, shape, and composition control of materials for nanomedicine. Chem. Soc. Rev, 2006; 35: 1095-104.
https://doi.org/10.1039/b600913c
PMid:17057838

8. Geng F., Shen Y., Peng B. et al. Visualization and characterization of drug carrier transportation and distribution in vivo. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc., 2005; 1: 508-11.

9. Han S., Liu Y., Nie X. et al. Efficient delivery of antitumor drug to the nuclei of tumor cells by amphiphilic biodegradable poly(L-aspartic acid-co-lactic acid)/DPPE co-polymer nanoparticles. Small, 2012; 8(10): 1596-606.
https://doi.org/10.1002/smll.201102280
PMid:22411637

10. Hoffman B., Lieberman P. Molecular controls of apoptosis: differentiation/growth arrest primary response genes, protooncogenes, and tumor suppressor genes as positive and negative modulators. Oncogene,1994; 9: 1807-11.

11. Horák D., Shagotova T., Mitina N. et al. Surface-Initiated Polymerization of 2-Hydroxyethyl Methacrylate from Heterotelechelic Oligoperoxide-Coated γ-Fe2O3 Nanoparticles and their Engulfment by Mammalian Cells. Chem. Mater, 2011; 23(10): 2637-49.
https://doi.org/10.1021/cm2004215

12. Ishikawa T., Kuo M.T., Furuta K., Suzuki M. The human multidrug resistance-associated protein (MRP) gene family: from biological function to drug molecular design. Clin Chem Lab Med, 2000; 38: 893-7.
https://doi.org/10.1515/CCLM.2000.130
PMid:11097346

13. Mozafari M.R., Pardakhty A., Azarmi S. et al. Role of nanocarrier systems in cancer nanotherapy. Journal of Liposome Research, 2009; 19(4): 310-21.
https://doi.org/10.3109/08982100902913204
PMid:19863166

14. Magnarin M., Morelli M., Rosat A. et al. Induction of proteins involved in multidrug resistance (P-glycoprotein, MRP1, MRP2, LRP) and of CYP 3A4 by rifampicin in LLC-PK1 cells. Eur J Pharmacol, 2004; 483: 19-28.
https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2003.10.010
PMid:14709322

15. Manabe N., Hoshino A., Liang Y.Q. et al. Quantum dot as a drug tracer in vivo. IEEE Trans. Nanobioscience, 2006; 5(4): 263-7.
https://doi.org/10.1109/TNB.2006.886569

16. Theodoropoulos P.A., Gravanis A., Tsapara A. et al. Cytochalasin B may shorten actin filaments by a mechanism independent of barbed end capping. Biochem. Рharmacol, 2009; 47(10): 1875-81.
https://doi.org/10.1016/0006-2952(94)90318-2

17. Vollrath V., Wielandt A.M., Iruretagoyena M., Chianale J. Role of Nrf2 in the regulation of the Mrp2 (ABCC2) gene. Biochem J, 2006; 395: 599-609.
https://doi.org/10.1042/BJ20051518
PMid:16426233 PMCid:PMC1462684

18. Zaichenko A., Mitina N., Shevchuk O. et al. Oligoperoxide Based Physically Detectable Nanocomposites for Cell Targeting, Visualization and Treatment. AIP Conference Proceedings, 2010; 1275: 178-82.
https://doi.org/10.1063/1.3505073

19. Рябцева А., Мітіна Н., Бойко Н. та ін. Синтез нових поліетиленглікольвмісних носіїв для доставки лікарських засобів. Праці наукового товариства ім. Шевченка. Хемія і Біохемія, 2011; 28: 19-27.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2012 Біологічні студії / Studia Biologica

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.